每年新 iPhone 发表前都有各式传闻,“浏海”尺寸一直是重点中的重点。iPhone 13 系列发表第二天,网络就冒出 iPhone 14 会采用“挖孔”屏幕的消息。
▲“挖孔屏幕”iPhone 14渲染图。(Source:JonProsser)
真‧全屏幕时代黎明前的黑暗,挖孔、水滴、浏海屏幕花样繁多,用户都希望业界顶端的苹果端出兼顾美观、安全、实用的方案。只是实际之余,iPhone X开始引入3D结构光的Face ID原地踏步四年,体积、易用性、安全性均停滞了。
后续利用Apple Watch解锁iPhone,并非Face ID功能进化,更像利用生态优势。
▲ 左为iPhone 13 Pro Max,右为iPhone 12 Pro Max。
四年过去,到iPhone 13,浏海终于缩小,不过功能并未改变。传闻“精准度提升2倍”、“可戴口罩解锁”等都未出现。除了“美观”,未有实质性升级,对戴口罩解锁仍不友善,怎么看iPhone 13系列Face ID都像挤牙膏,增加卖点而已。
iPhone 13把Face ID元件排列组合而已
iPhone 13系列发售后,名拆机网站iFixit就上传详尽拆机报告。总结就是,整合度更高,省下空间都给电池和镜头模组了。
▲ iPhone 13 Pro Max的Face ID模组。(Source:iFixit)
而正面顶端的“浏海”变化十分明显,体积缩小同时,元件排列也改变位置,听筒上移,不再整合至屏幕,理论上更换屏幕更容易。反过来,听筒更换更复杂,固定螺丝被主板压住,因此必须移走主板才能完整取出听筒。
▲ 上为iPhone 12 Pro Max的Face ID模组,下为iPhone 13 Pro Max的Face ID 模组。(Source:iFixit)
屏幕盖板还少了Face ID“泛光照明器”,与点阵投影整合,也就是iPhone 13系列浏海少了一个开孔,这也是浏海变小的原因。
iPhone X的Face ID从左到右元件排列为红外线镜头、泛光照明器(与环境光感测器)、700万画素前镜头与点阵投影器。缩小20%体积后的Face ID,从左到右精简为泛光照明器、点阵投影器与1,200万画素前镜头。
▲ Face ID元件排列更紧密。(Source:微机分)
从硬件角度看,iPhone 13浏海体积缩小,与元件整合度、排列最佳化不无关系。
安全性没有提升,其实是最大进步
苹果并未多着墨更小的Face ID模组,仅用20几秒说明“体积变小”,“有更多显示面积”。缩减后Face ID模组依旧停在百万分之一安全率,但没能阻止它是“目前智能手机最安全的生物辨识”。
Face ID或说3D结构光认证的原理并不难理解,大概分为三部分,第一辨识,第二步构建3D模型,第三转换为数据比对。较重要的是3D脸部模型精准度。为了取得足够脸部特征,点阵投影器会射出3万个定位点,再透过红外线镜头捕捉反射的定位点资讯。
不同定位点反射时间不同,可画出精确脸部轮廓,最终汇出数字与iPhone原始数据比对。初代Face ID(iPhone X到iPhone 12),为了取得更准确的深度资讯,点阵投影器与红外线镜头距离维持27毫米,元件位置没有变化,造就iPhone“宽宽”浏海。
到了iPhone 13,浏海缩小,元件移位,也改变了决定精准度的“27毫米”,距离更短了。但缩小后Face ID精准度不变,从技术角度看算是不小的升级。达成小目标一是产业链技术升级,另一就是A15 Bionic芯片神经引擎算法。
2月iPhone FaceID供应商II-VI(高意集团)推出“下一代3D感测器高功率和高效率双结VCSEL阵列”。让Face ID点阵投影器发射功率更高、准确度也提升。另外经过几年大量脸部数据训练和学习,让苹果积累很多数据,最佳化Face ID脸部算法模型。再结合II-VI技术升级,最终让小浏海Face ID现身iPhone 13系列。
苹果是3D结构光最后和唯一的玩家
Face ID(3D结构光)是苹果押宝的下一代生物辨识技术,相对Touch ID安全性更高,使用体验也更好。从iPhone到iPad,再到未来Mac,苹果一步步推广至所有产品线,算是苹果时代的潮流。Android阵营也有结构光产品问世,但随着避开专利,追求更大屏幕面积及差异化,Android纷纷转向屏幕下指纹辨识。
苹果Face ID进入市场前,先后收购PrimeSense、PolarRose等脸部辨识技术公司,先进制造基金先后两次投资II-VI共8亿美元,为扩大规模与创造就业机会。与II-VI合作也不仅限Face ID模组,开始合作开发LiDAR模组,提前布局AR眼镜等。
▲ 苹果先进制造基金投资,II-VI在德州建设的工厂。(Source:苹果)
苹果先进制造基金也提供过康宁资金,现在康宁成长为智能手机产业不可或缺的企业。假设AR是下个风口,II-VI有可能就是AR产业链的“康宁”。
不断收购脸部辨识公司,苹果获得大量专利,加上产业链控制力,围墙越来越高成了围城,让iPhone成为仅剩的3D结构光智能手机,也让苹果成为消费级产品唯一玩家。
小20%?但我想让它全部消失!
苹果宇宙里,20%体积缩小可能凝结苹果多年努力,Android阵营也有超音波指纹解锁这类兼顾安全效率的生物辨识,更有屏幕下镜头技术,百花齐放,让人们感受科技确实有进步。
倘若不把iPhone 13与iPhone 12摆在一起,很难感受到浏海有缩小20%。9to5Mac的读者调查,很多人认为“浏海”已成iPhone标志,甚至表示苹果刻意保留,以维持独特性。但iPhone 13系列浏海仅减小20%,暗示苹果保留浏海的无奈。
今年2月MWC,中国光鉴科技携手中兴推出屏幕下3D结构光技术,并由中兴展示样机。只是何时产品可用量产,还有不少问题待解决。
▲ 中兴展示幕下3D结构光方案,宣称达安全支付等级,但未透露量产时程。
照苹果技术储备,也会有很多Face ID替代方案,甚至可能有屏幕下3D结构光方案,只是并不成熟,加上iPhone一骑绝尘,应会以稳定战略升级更新。
iPhone 13浏海面积缩小背后,有很多努力与技术升级。但挖孔屏幕流行及屏幕下镜头慢慢普及的大环境,苹果Face ID 2.0技术升级,虽是3D结构光技术的里程碑,但只能算“微不足道”的进步。
(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:苹果)